华东理工大学化工原理试题.docx

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华东理工大学化工原理试题

华东理工大学2010年化工原理部分考研真题

 一、简答题（10道题的顺序可能和真题不一样，但是内容一致）：

1.等板高度HETP的含义是什么？

答：

分离效果相当于一块理论板的填料塔高度。

2.常用的吸附剂有哪些？

答：

活性炭，硅胶，活性氧化铝，活性土，沸石分子筛，吸附树脂等。

3.萃取溶剂的必要条件是什么？

答：

1.与物料中B组分不互溶；2.对组分A具有选择性溶解。

4.何谓载点，泛点？

答：

载点：

气液两相流动的交互作用开始变得比较显著的操作状态；

  泛点：

气速进一步增大至压降陡增，在压降-气速曲线图表现为曲线斜率趋于垂直的转折点。

5.搅拌器应具备哪两种功能？

强化搅拌的工程措施有哪些？

答：

功能：

1.产生总体流动；2.产生湍动或剪切力场。

  措施：

1.提高转速；2.阻止液体圆周运动，如加档板，搅拌器离心或者倾斜安装；3.安装导流筒，消除短路，死区。

6.非牛顿型流体中，塑性流体的特点？

答：

只有施加的剪应力超过某一临界值时才开始流动，流动后多数具有剪切稀化特性，少数也具有剪切增稠特性。

7.临界含水量受哪些因素影响？

答：

1.物质本身性质，结构，分散程度；2.干燥介质条件：

气速，温度，湿度。

8.液体沸腾的另个必要条件？

答：

1.过热度；2.汽化核心。

9.什么是自由沉降速度？

答：

重力作用下，沉降速度的增大，颗粒受阻力增大，当阻力等于其重力时的速度。

10.数学模型法的主要步骤有哪些？

答：

1.简化物理模型；2.建立数学模型；3.参数测定，模型检验。

二、带泵管路

  如图，用离心泵把水从A输送到E点，各段管路管径均为106mm×3mm，λ=0.03，AB段，DE段长度均为20m，CD段埋地下，长度为3000m。

离心泵的特性曲线为He=10+5×105qv。

（1）管路液体流量、离心泵的有效功率。

（2）管路正常时，DE上的孔板流量计高度差为R=200mm，现在CD段漏液，漏液量为0.004m3/s，此时孔板流量计高度差为R=160mm，（孔板流量计C0为常数）求此时离心泵出口压强为多少。

三吸收

  有一吸收塔，吸收剂为清水（x2=0），采用液气比L/G=1.25，相平衡方程为y=1.25x，气体进口浓度y1=0.05，气体出口浓度为y2=0.01。

现用两个这样的吸收塔联立操作，如下图a、b、c情况。

求：

（1）a、b、c三种情况的回收率η各是多少？

（2）比较a、b、c三种情况，并说明原因。

（3）定性画出三种情况的操作线。

四、精馏

  有一精馏塔，塔釜采用间接蒸汽加热，饱和蒸汽进料，F=150kmol/h，相对挥发度α=2.47，回流比为4，进料浓度为0.4（mol分数，下同），釜液浓度为0.03，要求轻组分回收率为0.97。

求：

（1）塔顶溜出液浓度XD，D以及W。

（2）精馏操作线和提留操作线方程。

（3）实际回流比是最小回流比的多少倍？

（4）第二块理论板上升的气相浓度以及下降的液相浓度。

（5）全回流时，若第一板下降液相浓度为0.97，求第二块板的弗默里效率。

五、非定态传热

  有一个钢球，直径为Dp，密度为ρp，比热容为Cp，同空气接触，空气温度为t，且保持不变，设τ时刻，钢球的温度为T，且温度均匀，初始时刻钢球温度为T0，钢球给热系数为α，求：

（1）钢球温度T与τ的关系式T=f（τ）。

（2）若T0=150℃，30s后T=135℃，空气温度为25℃，Cp=460J/（kg℃），ρp=7850kg/m3，Dp=25mm。

求α.

华东理工大学2009年化工原理部分考研真题

一。

简答题（30分）

1.什么是离心泵的气缚及汽蚀现象？

在工业应用中分别如何预防？

2.列举三种常用的搅拌器，并简要说明其特点。

3.简述数学模型法的主要步骤。

4.简述辐射传热中黑体及灰体的概念。

5.什么是传质单元数和传质单元高度？

两者分别与哪些因素有关？

6.列举气液传质设备中常用的三种除沫器。

7.简述（三元物系）萃取过程中的临界混溶点，分配系数及选择系数。

8.结晶操作中，晶核的成核机理有哪几种？

一般工业结晶操作采用哪种机理？

9.简述吸附操作中的负荷曲线，浓度波及透过曲线的概念。

10.什么是不饱和湿空气的露点，湿球温度及绝热饱和温度。

09

一。

简答题（30分）

1.什么是离心泵的气缚及汽蚀现象？

在工业应用中分别如何预防？

2.列举三种常用的搅拌器，并简要说明其特点。

3.简述数学模型法的主要步骤。

4.简述辐射传热中黑体及灰体的概念。

5.什么是传质单元数和传质单元高度？

两者分别与哪些因素有关？

6.列举气液传质设备中常用的三种除沫器。

7.简述（三元物系）萃取过程中的临界混溶点，分配系数及选择系数。

8.结晶操作中，晶核的成核机理有哪几种？

一般工业结晶操作采用哪种机理？

9.简述吸附操作中的负荷曲线，浓度波及透过曲线的概念。

10.什么是不饱和湿空气的露点，湿球温度及绝热饱和温度。

2m3的罐子，298K，?

=2.5×10-6（pa-p），然后算什么进出的。

华东理工大学二00五年硕士研究生入学考试试题

考试科目代码及名称：

461化工原理（含实验）

（答案必须写在答题纸上，写在试题上无效）

考试科目代码及名称：

461化工原理

（共150分）

一、简答题：

（30分）

1．非牛顿流体中，塑性流体的特点是什么？

2．试列举出三种搅拌器放大的准则。

3．加快过滤速率的途径有哪些？

4．对于非球形颗粒，当沉降处于斯托克斯定律区时，试写出颗粒的等沉降速度当量直径de的计算式。

5．在考虑流体通过固定床流动的压降时，颗粒群的平均直径是按什么原则定义的？

为什么？

6．蒸发器提高液体循环速度的意义有哪些？

7．筛板塔的汽液接触状态有哪三种，各有什么特点？

8．简述填料塔载点、泛点的概念。

9．简述萃取过程中选择溶剂的基本要求有哪些？

10．湿球温度与绝热饱和温度的物理意义有何区别？

二、流体流动计算（30分）

如图示常温水由高位槽流向低位槽，管内流速1.5rn/s，管路中装有一个孔板流量计和一个截止阀，己知管道为中φ57×3.5mm的钢管，直管与局部阻力的当量长度（不包括截止阀）总和为60m，截止阀在某一开度时的局部阻力系数ξ为7.5。

设系统为稳定湍流。

管路摩擦系数λ为0.026。

求：

（1）管路中的质量流量及两槽液面的位差ΔZ;

（2）阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数R2。

若将阀门关小，使流速减为原来的0.8倍，设系统仍为稳定湍流，λ近似不变。

问：

（3）孔板流量计的读数R1变为原来的多少倍（流量系数不变）？

截止阀的ξ变为多少？

（4）定性分析阀门前a点处的压强如何变化？

为什么？

三、吸收计算（30分）

用CO2水溶液的解吸来测定新型填料的传质单元高度HOG值。

实验塔中填料层高度为2.0m，塔顶入塔水流量为5000kg水/h，CO2浓度为7×10-5（摩尔分率），塔底通入不含CO2的新鲜空气，用量为8kg/h，现测得出塔液体浓度为3×10-6（摩尔分率），相平衡关系为y=1240x（摩尔分率），试求：

（1）出塔气体（摩尔分率）浓度；

（2）该填料的HOG值；

（3）现若将气体用量增加20%，且设HOG不变，则出塔液体、气体浓度将各为多少?

四、精馏计算（30分）

常压下，将乙醇-水混合物（其恒沸物含乙醇摩尔分率为0.894）加以分离。

加料F=1ookmol/h，xF.=0.3（乙醇摩尔分率，下同），进料状态为汽液混合状态，其中汽相含乙醇y=0.48,液相含乙醇x=0.12。

要求xD=0.75，xW=0.1。

塔釜间接蒸汽加热，塔顶采用全凝器，泡点下回流，设回流比R=1.6Rmin，夹紧点不是平衡线与操作线的切点。

系统符合恒摩尔流假定。

试求：

（1）q线方程；

（2）最小回流比；

（3）提馏段操作线方程；

（4）若F、xF、q、D、R不变，理论板数不受限制，且假定平切线与操作线不出现切点，则馏出液可能达到的最大浓度为多少？

釜液可能达到的最低浓度为多少？

五、传热计算（此题应届考生必答，30分）

一夹套搅拌反应釜装有0.25m3密度为900kg/m3、热容为3.3kJ/kg℃的液体。

拟通过夹套用蒸汽加热，釜内的温度到处均匀一致。

夹套换热面积为2.5m2，蒸汽温度为107℃，釜壁厚度为l0mm，导热系数为6.0W/m℃，釜壁外蒸汽侧的给热系数为1.7kW/m2℃。

在搅拌转速为1.5rps时，釜内侧的给热系数为1.1kW/m2℃。

现搅拌器转速为3rps，己知釜内侧的给热系数与搅拌速度的2/3次方成正比，忽略热损失及垢层热阻。

将釜内液体从22℃加热到102℃需多长时间？

六、传热计算（此题在职考生必答，30分）

拟用一套管换热器将密度为1100kg/m3、热容为4.0kJ/kgK的料液从295K加热到375K。

料液走管内，管外用395K的饱和蒸汽加热。

料液的流量为1.75×10-4m3/s，管内料液侧的给热系数为0.141kW/m2K。

管外蒸汽侧的给热系数为3.40kW/m2K。

假定管内料液侧的给热系数与流速的0.8次方成正比，并忽略热损失、管壁与垢层热阻。

（1）试求所需的换热面积；

（2）该换热器投入使用时，料液的流量增大至3.25×10-4m3/s,其余条件均不变，试求料液的出口温度。